肥料學基礎知識

1、土壤肥料學土壤肥料學（肥料部分）（肥料部分）資源與環(huán)境學院資源與環(huán)境學院 劉春生劉春生CS土壤肥料學土壤肥料學（肥料部分）（肥料部分） 資源與環(huán)境學院資源與環(huán)境學院 劉春生劉春生 CS第一章第一章 肥料學基礎知識肥料學基礎知識 肥料是植物的糧食，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎資料之一，要實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)高效及農(nóng)業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展，需要合理施肥，培肥土壤，也就需要了解作物的營養(yǎng)特性及肥料方面的專門知識，因而需要學習肥料學。一、肥料學的基本概念及研究內(nèi)容一、肥料學的基本概念及研究內(nèi)容 （一）基本概念：（一）基本概念： 肥料學肥料學是研究植物營養(yǎng)與肥料施用的科學。是研究植物營養(yǎng)與肥料施用的科學。 直接或間接供給作

2、物所需養(yǎng)分，改善土壤直接或間接供給作物所需養(yǎng)分，改善土壤 性狀，以提高作物產(chǎn)量和改善作物品質(zhì)的性狀，以提高作物產(chǎn)量和改善作物品質(zhì)的 物質(zhì)，都可稱為物質(zhì)，都可稱為肥料肥料。 （二）肥料學的內(nèi)容（二）肥料學的內(nèi)容1、植物營養(yǎng)與施肥原理、植物營養(yǎng)與施肥原理o 植物體的組成成分；o 植物正常生長發(fā)育需要的營養(yǎng)元素種類；o 植物對養(yǎng)分的吸收及影響吸收的環(huán)境條件；o 介紹礦質(zhì)營養(yǎng)學說，最小養(yǎng)分律等施肥原理。2、肥料部分、肥料部分 各種肥料的成分、性質(zhì)；各種肥料的成分、性質(zhì)； 肥料肥料施入土壤中的變化、被吸收的形態(tài)；施入土壤中的變化、被吸收的形態(tài)； 肥效的維持時間。肥效的維持時間。 按作用把肥料分為直接肥料

3、和間接肥料：按作用把肥料分為直接肥料和間接肥料： 直接肥料直接肥料為直接營養(yǎng)作物的肥料，如氮、磷、為直接營養(yǎng)作物的肥料，如氮、磷、 鉀化肥。鉀化肥。 間接肥料間接肥料為通過改善土壤的水、肥、氣、熱狀為通過改善土壤的水、肥、氣、熱狀 況達到營養(yǎng)作物目的的肥料，如石灰、石膏。況達到營養(yǎng)作物目的的肥料，如石灰、石膏。 有機肥為二者作用都有的肥料。有機肥為二者作用都有的肥料。按組成可把肥料分為三大類： 銨態(tài)氮肥：NH3.H2O NH4HCO3 (NH4)2SO4 氮肥 硝態(tài)氮肥：NaNO3 Ca(NO3)2 NH4NO3 酰胺態(tài)氮肥：CO(NH2)2 水溶性磷肥：過磷酸鈣 重過磷酸鈣 磷肥 弱酸溶性磷

4、肥：鈣鎂磷肥 沉淀磷肥 化學肥料 難溶性磷肥：磷礦粉 骨粉 鉀肥：硫酸鉀 氯化鉀 微肥：ZnSO4 Na2B4O7. H2O CuSO4 FeSO4.7H2O肥料 化成： 磷酸二氫鉀 磷酸氫二銨 復合(混)肥： 混成： 各種作物專用肥 生物肥料：磷細菌肥 生物鉀肥 固氮菌肥 有機肥料：人畜糞尿 廄肥 綠肥 雜肥3、計量施肥與施肥技術(shù)、計量施肥與施肥技術(shù) o根據(jù)作物的養(yǎng)分平衡原理，土壤的肥根據(jù)作物的養(yǎng)分平衡原理，土壤的肥力水平或其肥料的效應函數(shù)，計算預力水平或其肥料的效應函數(shù)，計算預計產(chǎn)量的施肥量。計產(chǎn)量的施肥量。o肥料的施用方法及有效施用技術(shù)。肥料的施用方法及有效施用技術(shù)。 基肥種肥追肥 含義

5、播前或定植前播前或定植前施用的肥料施用的肥料播時或定植時施播時或定植時施用的肥料用的肥料生長過程中施生長過程中施用的肥料用的肥料 目的滿足作物全生滿足作物全生育期對養(yǎng)分的育期對養(yǎng)分的要求要求滿足作物苗期對滿足作物苗期對養(yǎng)分的要求養(yǎng)分的要求滿足作物各生滿足作物各生育期對養(yǎng)分要育期對養(yǎng)分要求求施用原則培肥土培肥土 , 供養(yǎng)供養(yǎng)分分易吸收易吸收 , 無毒無毒害害促生長，不過促生長，不過勁勁肥料種類有機肥為主，有機肥為主，遲效及不易流遲效及不易流失的化肥失的化肥充分腐熟的有機充分腐熟的有機肥，肥，速效化肥速效化肥化肥為主化肥為主 ，腐熟的有機肥腐熟的有機肥施用方法結(jié)合深耕撒施，結(jié)合深耕撒施，集中施、集

6、中施、條施、穴施條施、穴施拌種，拌種， 浸種，浸種，沾秧根沾秧根 ， 穴施穴施根外追肥，根外追肥，條施、穴施條施、穴施二、肥料學的研究方法二、肥料學的研究方法 1、調(diào)查研究：總結(jié)科學施肥、調(diào)查研究：總結(jié)科學施肥、積肥的經(jīng)驗，科學解決存在的積肥的經(jīng)驗，科學解決存在的問題而進行生產(chǎn)指導。問題而進行生產(chǎn)指導。2、試驗研究、試驗研究o 生物試驗：生物試驗：田間試驗：小區(qū)進行田間試驗：小區(qū)進行 培養(yǎng)試驗：培養(yǎng)試驗：網(wǎng)室、溫室的砂培、水培網(wǎng)室、溫室的砂培、水培 o 化學試驗：化學試驗：常規(guī)分析：常規(guī)分析：土壤、肥料的土壤、肥料的N P K 化學速測：營養(yǎng)診斷化學速測：營養(yǎng)診斷o 生物物理試驗生物物理試驗：

7、利用利用15N 、32P 等示蹤肥料等示蹤肥料 ，研究肥料的吸收利用規(guī)律，研究肥料的吸收利用規(guī)律 #第二章第二章 植物營養(yǎng)植物營養(yǎng)第一節(jié)第一節(jié) 作物生長發(fā)育必需的營養(yǎng)元素作物生長發(fā)育必需的營養(yǎng)元素第二節(jié)第二節(jié) 作物礦質(zhì)營養(yǎng)的基本特點作物礦質(zhì)營養(yǎng)的基本特點第三節(jié)第三節(jié) 作物對養(yǎng)分的吸收作物對養(yǎng)分的吸收第四節(jié)第四節(jié) 影響作物吸收養(yǎng)分的環(huán)境條件影響作物吸收養(yǎng)分的環(huán)境條件第二章第二章 作物營養(yǎng)作物營養(yǎng) 作物生長發(fā)育從環(huán)境中吸收營養(yǎng)作物生長發(fā)育從環(huán)境中吸收營養(yǎng)物質(zhì)，施肥是滿足作物營養(yǎng)的手段。物質(zhì)，施肥是滿足作物營養(yǎng)的手段。要合理施肥，就要研究作物需要什么要合理施肥，就要研究作物需要什么營養(yǎng)元素，作物怎樣

8、吸收這些元素以營養(yǎng)元素，作物怎樣吸收這些元素以及受哪些環(huán)境條件的影響？及受哪些環(huán)境條件的影響？第一節(jié)第一節(jié) 作物生長發(fā)育必需的營養(yǎng)元素作物生長發(fā)育必需的營養(yǎng)元素 一、作物體內(nèi)元素組成及含量一、作物體內(nèi)元素組成及含量 水分水分 7595新鮮作物新鮮作物 C（1）H（3） O（2）N（4） 9599 干物質(zhì)干物質(zhì) （ 525） 灰分元素灰分元素Ca K Si P S Cl Al Na Fe （15）灰分元素：灰分元素：將作物干物質(zhì)進行煅燒后，將作物干物質(zhì)進行煅燒后，C H O N以氣體形態(tài)揮發(fā)（氣態(tài)元素）殘留以氣體形態(tài)揮發(fā)（氣態(tài)元素）殘留下的不揮發(fā)的物質(zhì)稱下的不揮發(fā)的物質(zhì)稱灰分灰分，灰分中的元素，

9、灰分中的元素稱灰分元素。稱灰分元素。 植物體中元素有七十多種，含量相差很植物體中元素有七十多種，含量相差很大，這與：大，這與：v 植物的種類有關(guān)，如：鹽生植物含鈉多、植物的種類有關(guān)，如：鹽生植物含鈉多、豆科植物含氮多、水稻含硅多，馬鈴薯、豆科植物含氮多、水稻含硅多，馬鈴薯、甜菜含鉀多；甜菜含鉀多；v 環(huán)境有關(guān)，如：紅壤土上的植物含鋁多；環(huán)境有關(guān)，如：紅壤土上的植物含鋁多；施肥可以增加植物體內(nèi)該元素的含量。施肥可以增加植物體內(nèi)該元素的含量。二、作物必需的營養(yǎng)元素二、作物必需的營養(yǎng)元素 自然界的元素在植物體內(nèi)幾乎都能自然界的元素在植物體內(nèi)幾乎都能找到，但并非全部必需?？梢杂贸フ业?，但并非全部必需

10、。可以用除去某一元素的營養(yǎng)液進行培養(yǎng)試驗，通某一元素的營養(yǎng)液進行培養(yǎng)試驗，通過作物生長和發(fā)育的情況判斷。過作物生長和發(fā)育的情況判斷。D.I.Arnon和和P.R.Stout 1939年提出了年提出了判斷植物必需營養(yǎng)元素的判斷植物必需營養(yǎng)元素的三條標準三條標準：1.缺少這種元素，作物生長發(fā)育受阻，不能完缺少這種元素，作物生長發(fā)育受阻，不能完成生活周期。成生活周期。2.缺少這種元素，作物出現(xiàn)某些特定癥狀，只缺少這種元素，作物出現(xiàn)某些特定癥狀，只有補充該元素才能恢復正?；蝾A防。有補充該元素才能恢復正常或預防。3.該元素在植物營養(yǎng)生理上表現(xiàn)出直接的效果，該元素在植物營養(yǎng)生理上表現(xiàn)出直接的效果，而不是改

11、善了植物生長的環(huán)境條件而而不是改善了植物生長的環(huán)境條件而 產(chǎn)生的間接效果。產(chǎn)生的間接效果。目前認為植物必需營養(yǎng)元素有目前認為植物必需營養(yǎng)元素有16種種（大量元素（大量元素9種，微量元素種，微量元素7種）：種）： 大量營養(yǎng)元素大量營養(yǎng)元素 主要吸收形態(tài)主要吸收形態(tài) 主要來源主要來源 在干物質(zhì)中的含量（）在干物質(zhì)中的含量（） C CO2 大氣大氣 45 H H2O 土壤水土壤水 45 O CO2 O2 大氣和土壤空氣大氣和土壤空氣 6 N NH4+ NO3- 土壤土壤 1.5 P H2PO4- HPO42- 土壤土壤 0.2 K K+ 土壤土壤 1.0 S SO42+ 土壤土壤 0.1 Ca Ca

12、2+ 土壤土壤 0.5 Mg Mg2 土壤土壤 0.2微量營養(yǎng)元素微量營養(yǎng)元素v種類種類 吸收形態(tài)吸收形態(tài) 含量含量 主要來源主要來源vCl Cl- 0.01 土壤vFe Fe3 Fe2 0.01 土壤vMn Mn2+ 0.005 土壤vB BO33- B4O72- 0.002 土壤vZn Zn2+ 0.002 土壤vCu Cu+ Cu2+ 0.0006 土壤vMo MoO42- 0.00001 土壤 十六種必需的營養(yǎng)元素不能缺少，但不一定都需十六種必需的營養(yǎng)元素不能缺少，但不一定都需要通過施肥補充。要通過施肥補充。vC H O： 過去認為大氣中取之不盡，用之不竭。過去認為大氣中取之不盡，用之

13、不竭。 現(xiàn)在保護地施現(xiàn)在保護地施CO2肥肥 : 2NH4HCO3+H2SO4 (NH4)2SO4+2CO2+2H2OvN P K: 土壤中含量少（相對），作物需要多，需施土壤中含量少（相對），作物需要多，需施肥補充肥補充 ， 稱稱肥料三要素肥料三要素。vS Ca Mg: 北方土壤一般夠用，施磷肥時有所補充北方土壤一般夠用，施磷肥時有所補充vFe Mo Cu Zn B Mn Cl: 一般土壤夠用，但隨產(chǎn)量提高需補充一般土壤夠用，但隨產(chǎn)量提高需補充Zn B Fe等。等。三、必需元素的作用三、必需元素的作用1、構(gòu)成作物活體的結(jié)構(gòu)物質(zhì)及生活物質(zhì)、構(gòu)成作物活體的結(jié)構(gòu)物質(zhì)及生活物質(zhì): C H O N S

14、Ca Mg 如纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、果膠等如纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、果膠等 蛋白質(zhì)、氨基酸、核酸、脂類、葉綠素等蛋白質(zhì)、氨基酸、核酸、脂類、葉綠素等2、加速作物體內(nèi)代謝、加速作物體內(nèi)代謝 : Zn Cu Mn Cl Mo B Fe Ca Mg K. 是酶的輔是酶的輔基或活化基基或活化基 3、對作物具特殊功能的元素、對作物具特殊功能的元素: K Ca Mg . 調(diào)節(jié)滲透勢，增強抗逆性調(diào)節(jié)滲透勢，增強抗逆性四、營養(yǎng)元素的同等重要性和不可替代律四、營養(yǎng)元素的同等重要性和不可替代律w作物必需的營養(yǎng)元素有十六種，它們含量相作物必需的營養(yǎng)元素有十六種，它們含量相差幾十到幾十萬倍，但它們對作物所起的作

15、差幾十到幾十萬倍，但它們對作物所起的作用是同等重要和不可替代的。氮不能代替磷，用是同等重要和不可替代的。氮不能代替磷，磷不能代替鉀。磷不能代替鉀。w各種營養(yǎng)元素既具有各自的生理功能、不可各種營養(yǎng)元素既具有各自的生理功能、不可替代，又需要相互協(xié)調(diào)，有適當?shù)呐浔?，生替代，又需要相互協(xié)調(diào)，有適當?shù)呐浔?，生產(chǎn)上可見到單施氮肥或單施磷肥的增產(chǎn)效果產(chǎn)上可見到單施氮肥或單施磷肥的增產(chǎn)效果不如二者配合的好。即：兩種元素配合施用不如二者配合的好。即：兩種元素配合施用的增產(chǎn)效果大于這兩種養(yǎng)分分施的增產(chǎn)之和，的增產(chǎn)效果大于這兩種養(yǎng)分分施的增產(chǎn)之和，這叫交互作用這叫交互作用(連應效應連應效應) 。第二節(jié)第二節(jié) 作物礦

16、質(zhì)營養(yǎng)的基本特點作物礦質(zhì)營養(yǎng)的基本特點 一、不同作物的營養(yǎng)特點一、不同作物的營養(yǎng)特點1、數(shù)量：作物需、數(shù)量：作物需16種必需元素是通性；種必需元素是通性； 但作物不同所要求的數(shù)量不同：但作物不同所要求的數(shù)量不同：v塊根、塊莖類作物如：馬鈴薯、甘蔗需鉀多；塊根、塊莖類作物如：馬鈴薯、甘蔗需鉀多；v以收獲葉子為主的蔬菜、茶、桑需氮多；以收獲葉子為主的蔬菜、茶、桑需氮多；v豆類作物能固氮，需氮少，需磷、鉀多；豆類作物能固氮，需氮少，需磷、鉀多；v油菜、甜菜需硼多；油菜、甜菜需硼多；v大豆、馬鈴薯需鈣多；大豆、馬鈴薯需鈣多；v水稻需硅多。水稻需硅多。2、比例：各種作物對不同營養(yǎng)的要、比例：各種作物對不

17、同營養(yǎng)的要 求有一定適宜比值，如：求有一定適宜比值，如：vCa/B ： 甜菜甜菜100 大豆大豆500 煙草煙草1200vFe/Mn ： 大豆大豆1.53.5 小麥小麥2.5vK/Mg 8 煙草缺鎂癥煙草缺鎂癥vP/Zn 400 馬鈴薯缺鋅馬鈴薯缺鋅v作物每生產(chǎn)作物每生產(chǎn)100斤籽粒需斤籽粒需N:P2O5:K2O約為約為3：1：3斤。斤。3、形態(tài)：作物營養(yǎng)特性不同，對營、形態(tài)：作物營養(yǎng)特性不同，對營 養(yǎng)元素的形態(tài)有特殊要求養(yǎng)元素的形態(tài)有特殊要求 馬鈴薯：以馬鈴薯：以NH4+_N為好，馬鈴薯喜為好，馬鈴薯喜S，施氮肥應優(yōu)，施氮肥應優(yōu) 選選 (NH4)2SO4，不宜用，不宜用NH4Cl。 忌忌Cl

18、作物：茶、煙草、柑桔、甜菜、甘薯、甘作物：茶、煙草、柑桔、甜菜、甘薯、甘 蔗、蔗、 葡萄等。葡萄等。 甜菜：甜菜： 以以NO3-_N為好，因喜為好，因喜Na，施用氮肥優(yōu)選，施用氮肥優(yōu)選 硝酸鈉。硝酸鈉。 煙草：煙草： 硝酸根有利燃燒，硝酸根有利燃燒，NH4+促進芳香族揮發(fā)油促進芳香族揮發(fā)油 形成形成 （香味），優(yōu)選（香味），優(yōu)選NH4NO3。 水稻：水稻： 優(yōu)選優(yōu)選NH4Cl，因，因S形成形成H2S毒害根系，毒害根系，Cl 抑制亞硝化細菌的活性。抑制亞硝化細菌的活性。 反硝化反硝化NH4+ NO2- HNO3 HNO2 N2 N2O 揮發(fā)揮發(fā) 亞消化細菌亞消化細菌 硝化細菌硝化細菌 流失流失氯

19、離子抑制反硝化作用示意圖氯離子抑制反硝化作用示意圖 油菜、蘿卜、大豆、田菁：對難溶性磷油菜、蘿卜、大豆、田菁：對難溶性磷 肥利用力強，小麥、谷子差。肥利用力強，小麥、谷子差。 Cl二、作物體內(nèi)礦質(zhì)養(yǎng)分的運轉(zhuǎn)與分配二、作物體內(nèi)礦質(zhì)養(yǎng)分的運轉(zhuǎn)與分配 少部分根利用少部分根利用 根吸收養(yǎng)分根吸收養(yǎng)分 多數(shù)以離子、氨基酸、酰胺、多數(shù)以離子、氨基酸、酰胺、己糖磷酸脂形式進入莖中柱導管己糖磷酸脂形式進入莖中柱導管 葉肉細胞利用葉肉細胞利用 地上各部分地上各部分 少量隨光合產(chǎn)物通過葉少量隨光合產(chǎn)物通過葉脈脈 篩管篩管 葉柄葉柄 莖莖 根根 在上述養(yǎng)分循環(huán)中，優(yōu)先分配于代謝旺在上述養(yǎng)分循環(huán)中，優(yōu)先分配于代謝旺盛

20、，合成能力和長勢強的生長中心。盛，合成能力和長勢強的生長中心。 如：如：分蘗期增加分蘗數(shù)，拔節(jié)期增分蘗期增加分蘗數(shù)，拔節(jié)期增 加有效分蘗。加有效分蘗。 營養(yǎng)元素不足時，新形成的生長中心營養(yǎng)元素不足時，新形成的生長中心會攝取前一個生長中心的養(yǎng)分。會攝取前一個生長中心的養(yǎng)分。 如：如：開花期氮不足，會攝取莖葉養(yǎng)分，開花期氮不足，會攝取莖葉養(yǎng)分，使莖葉早衰。使莖葉早衰。 N P K Mg：易運轉(zhuǎn)，可再利：易運轉(zhuǎn)，可再利 用力強，用力強，缺素癥易表現(xiàn)在老缺素癥易表現(xiàn)在老 葉上葉上。 Ca Fe Mn B：難運轉(zhuǎn)，再利：難運轉(zhuǎn)，再利 用力差，用力差，缺素癥易表現(xiàn)在新缺素癥易表現(xiàn)在新 葉上葉上。三、作物營

21、養(yǎng)的階段性和連續(xù)性三、作物營養(yǎng)的階段性和連續(xù)性 作物營養(yǎng)的階段性：作物的生育期不作物營養(yǎng)的階段性：作物的生育期不同，所要求養(yǎng)分的數(shù)量和比例不完全同，所要求養(yǎng)分的數(shù)量和比例不完全相同。各生育期有不同的營養(yǎng)特點，相同。各生育期有不同的營養(yǎng)特點，就是作物營養(yǎng)的階段性。就是作物營養(yǎng)的階段性。 兩個關(guān)鍵時期：作物的一生中苗期吸兩個關(guān)鍵時期：作物的一生中苗期吸收養(yǎng)分少，隨生育進展，對養(yǎng)分吸收收養(yǎng)分少，隨生育進展，對養(yǎng)分吸收增加，結(jié)實期達高峰，以后吸收減少增加，結(jié)實期達高峰，以后吸收減少甚至外滲。有兩個施肥的關(guān)鍵時期：甚至外滲。有兩個施肥的關(guān)鍵時期：作物營養(yǎng)的臨界期：作物營養(yǎng)的臨界期： 作物生長作物生長發(fā)育

22、過程中的某一時發(fā)育過程中的某一時期對某種養(yǎng)分要求的絕對數(shù)量雖期對某種養(yǎng)分要求的絕對數(shù)量雖不多，但很迫切，這時養(yǎng)分過多不多，但很迫切，這時養(yǎng)分過多或過少，對作物的生長發(fā)育起顯或過少，對作物的生長發(fā)育起顯著的不良作用，這個時期稱作物著的不良作用，這個時期稱作物營養(yǎng)的臨界期。營養(yǎng)的臨界期。NPK營養(yǎng)的臨界期：營養(yǎng)的臨界期： 磷：磷：冬小麥：冬小麥： 分蘗始期分蘗始期 玉米：玉米： 三葉期三葉期 棉花：棉花： 23葉期葉期 氮：氮： 冬小麥：冬小麥： 分蘗期分蘗期 玉米：玉米： 幼穗分化期幼穗分化期 棉花：棉花： 現(xiàn)蕾初期現(xiàn)蕾初期 鉀：鉀：水稻水稻 ： 分蘗期分蘗期植物營養(yǎng)的最大效率期：植物營養(yǎng)的最大

23、效率期： 作物生長快，吸收養(yǎng)分多，施用肥作物生長快，吸收養(yǎng)分多，施用肥料能產(chǎn)生最大效能的時期。料能產(chǎn)生最大效能的時期。氮：氮： 玉米玉米 ：大喇叭口抽穗期：大喇叭口抽穗期 棉花：盛花期棉花：盛花期 油菜、大豆油菜、大豆 ： 開花期開花期作物營養(yǎng)有各自的階段性，但作物營養(yǎng)有各自的階段性，但各生育期又是連續(xù)的，前階段各生育期又是連續(xù)的，前階段的營養(yǎng)狀況直接影響后一階段的營養(yǎng)狀況直接影響后一階段的施肥數(shù)量和時期，所以應相的施肥數(shù)量和時期，所以應相互聯(lián)系，靈活運用?；ヂ?lián)系，靈活運用。第三節(jié)第三節(jié) 植物對養(yǎng)分的吸收植物對養(yǎng)分的吸收一、根部對養(yǎng)分的吸收一、根部對養(yǎng)分的吸收 根是作物吸收養(yǎng)分的主要器官，根是

24、作物吸收養(yǎng)分的主要器官，吸收最集中的部位在根毛區(qū)。吸收最集中的部位在根毛區(qū)。 吸收形態(tài)：吸收形態(tài)： 離子態(tài)：離子態(tài)：NO3- NH4+ HPO42- 分子態(tài)：尿素分子態(tài)：尿素 AA 生長素生長素 CO2 （一）土壤養(yǎng)分向根表的遷移（一）土壤養(yǎng)分向根表的遷移 1、截獲截獲：植物根系與土壤中各：植物根系與土壤中各養(yǎng)分直接接觸時獲取養(yǎng)分的方養(yǎng)分直接接觸時獲取養(yǎng)分的方式。式。 影響元素影響元素:根系體積、養(yǎng)分濃度根系體積、養(yǎng)分濃度 因根系與土壤所占體積相比，一般因根系與土壤所占體積相比，一般只有只有14，該方式獲取養(yǎng)分較少。，該方式獲取養(yǎng)分較少。2、擴散擴散：土壤中的養(yǎng)分離子從：土壤中的養(yǎng)分離子從高濃

25、度向低濃度的運動叫擴散。高濃度向低濃度的運動叫擴散。 影響因素：濃度差、土壤濕影響因素：濃度差、土壤濕度、擴散系數(shù)度、擴散系數(shù) 擴散系數(shù)單位：擴散系數(shù)單位：cm2/s10-5不同養(yǎng)分離子的擴散系數(shù)：不同養(yǎng)分離子的擴散系數(shù)： 養(yǎng)分離子養(yǎng)分離子 水中水中 濕潤土壤濕潤土壤 NO3-_N 1.92 0.5 Cl- 2.03 0.5 K+ 1.98 0.010.24 PO43- 0.89 0.000010.0013、質(zhì)流質(zhì)流：土壤中養(yǎng)分離子隨水：土壤中養(yǎng)分離子隨水流動到達根表的過程叫質(zhì)流。流動到達根表的過程叫質(zhì)流。 與植物蒸騰作用有關(guān)；與離子與植物蒸騰作用有關(guān)；與離子濃度有關(guān)，但不成正比。濃度有關(guān)，但

26、不成正比。 質(zhì)流、擴散和截獲這三種方式是同時質(zhì)流、擴散和截獲這三種方式是同時存在并相互作用的。存在并相互作用的。 磷以擴散為主，氮、鈣、鎂以質(zhì)流磷以擴散為主，氮、鈣、鎂以質(zhì)流為主；銅、錳、鐵、鋅主要是擴散；為主；銅、錳、鐵、鋅主要是擴散； 硼以質(zhì)流和擴散各占一半；硼以質(zhì)流和擴散各占一半； 鉬含量低時以擴散為主，含量高時鉬含量低時以擴散為主，含量高時以質(zhì)流為主。以質(zhì)流為主。（二）根部對無機態(tài)養(yǎng)分的吸收（二）根部對無機態(tài)養(yǎng)分的吸收1、被動吸收、被動吸收 特點：特點： 不需能量，無選擇性，順濃不需能量，無選擇性，順濃 度梯度進行。度梯度進行。（1）道南擴散）道南擴散 離子通過質(zhì)流、擴散、或截獲進入根

27、細胞離子通過質(zhì)流、擴散、或截獲進入根細胞的的自由空間自由空間（壁與膜之間，包括胞間連（壁與膜之間，包括胞間連絲）。絲）。 自由空間離子不斷擴散，緊靠細胞膜的離自由空間離子不斷擴散，緊靠細胞膜的離子以交換吸附方式吸附在細胞膜上，不易子以交換吸附方式吸附在細胞膜上，不易擴散出（擴散出（道南空間道南空間） 。 道南空間的養(yǎng)分離子通過與細胞膜上的陽道南空間的養(yǎng)分離子通過與細胞膜上的陽離子交換進入膜內(nèi)，但必須是順濃度差進離子交換進入膜內(nèi)，但必須是順濃度差進入。入。（2）離子交換）離子交換 H+ K+ 根 H+ + K+ Ca2+ NH4+ 根 Ca2+ +4H+ H+ NH4+ H+ H+ H+ 根系與

28、土壤溶液中的陽離子交換示意圖根系與土壤溶液中的陽離子交換示意圖 NH4+ 根根 CO2+H2O H+HCO3- Ca2+ 粘土粘土 K+ K+ 根系與土粒間陽離子交換示意圖根系與土粒間陽離子交換示意圖2、根部的主動吸收、根部的主動吸收 特點：消耗能量、選擇吸收、逆特點：消耗能量、選擇吸收、逆濃度梯度濃度梯度 載體學說載體學說 磷酸激酶磷酸激酶（1）載體磷酸化：載體）載體磷酸化：載體ATP 磷酸化載體磷酸化載體ADP （2）結(jié)合并運轉(zhuǎn)：磷酸化載體離子）結(jié)合并運轉(zhuǎn)：磷酸化載體離子 磷酸化載體離子磷酸化載體離子 （3）膜內(nèi)釋放：磷酸化載體離子）膜內(nèi)釋放：磷酸化載體離子 磷酸酯酶磷酸酯酶 載體離子無機

29、磷（載體離子無機磷（Pi） （4）ATP的再生：的再生：ADPPi 線粒體或葉綠體線粒體或葉綠體 ATP 外界溶劑外界溶劑 質(zhì)膜質(zhì)膜 ADP I Cr 細胞質(zhì)細胞質(zhì) 離子離子 ATP Cr Cr Cr I I 載體運輸離子進入膜過程示意圖載體運輸離子進入膜過程示意圖 由于作物的選擇性吸收造由于作物的選擇性吸收造成外界溶液的酸堿變化稱為成外界溶液的酸堿變化稱為生理酸性和生理堿性，相應生理酸性和生理堿性，相應的肥料稱為生理酸性和生理的肥料稱為生理酸性和生理堿性肥料。堿性肥料。生理酸性和生理堿性肥料：生理酸性和生理堿性肥料：（三）（三） 根部對有機養(yǎng)分的吸收根部對有機養(yǎng)分的吸收 植物根系不僅能吸收無

30、機養(yǎng)分，也植物根系不僅能吸收無機養(yǎng)分，也 能吸收有機養(yǎng)分：能吸收有機養(yǎng)分： 水稻幼苗直接吸收氨基酸和酰水稻幼苗直接吸收氨基酸和酰胺胺 大麥能吸收賴氨酸大麥能吸收賴氨酸 玉米能吸收甘氨酸玉米能吸收甘氨酸 并不是所有的有機養(yǎng)分都能被根系并不是所有的有機養(yǎng)分都能被根系 吸收，僅是小部分小分子有機物吸收，僅是小部分小分子有機物根系吸收有機養(yǎng)分的特點：根系吸收有機養(yǎng)分的特點： 脂溶性越強，越容易吸收（脂脂溶性越強，越容易吸收（脂質(zhì)質(zhì) 假說）假說） 小分子有機物易透過膜，大分小分子有機物易透過膜，大分子子 有機物難透過膜（分子篩假說）有機物難透過膜（分子篩假說） 有被動吸收，也有主動吸收現(xiàn)有被動吸收，也有

31、主動吸收現(xiàn)象象 胞飲作用胞飲作用二、葉部對養(yǎng)分的吸收（根外營養(yǎng)）二、葉部對養(yǎng)分的吸收（根外營養(yǎng)）（一）根外營養(yǎng)的機制（一）根外營養(yǎng)的機制 根外營養(yǎng)是作物吸收養(yǎng)分的另一種方式；根外營養(yǎng)是作物吸收養(yǎng)分的另一種方式； 根外營養(yǎng)的部位是莖葉，主要是葉；根外營養(yǎng)的部位是莖葉，主要是葉； 葉部吸收可通過植物葉片的角質(zhì)層上的葉部吸收可通過植物葉片的角質(zhì)層上的裂縫進入；裂縫進入； 葉背面是比較疏松的海綿組織，細胞間葉背面是比較疏松的海綿組織，細胞間隙大，孔道細胞多，吸收養(yǎng)分比上表皮快。隙大，孔道細胞多，吸收養(yǎng)分比上表皮快。（二）根外營養(yǎng)特點：（二）根外營養(yǎng)特點：1、提高肥料利用率（無土壤中的固定作用）；、提高

32、肥料利用率（無土壤中的固定作用）；2、用量少、用量少:NPK1%3，是土壤施用的，是土壤施用的1/5 1/10；3、有利于作物后期和密植作物的追肥；、有利于作物后期和密植作物的追肥；4、轉(zhuǎn)化快、轉(zhuǎn)化快:32P肥示蹤表明肥示蹤表明5分鐘后各器官有分鐘后各器官有PO43-；5、是施肥的輔助性方法，需和主要措施配合。、是施肥的輔助性方法，需和主要措施配合。 （三）葉部吸收的影響因素：（三）葉部吸收的影響因素：1、養(yǎng)分種類：、養(yǎng)分種類： 鉀肥鉀肥 KClKNO3KH2PO4 氮肥氮肥 尿素尿素硝態(tài)氮肥硝態(tài)氮肥銨態(tài)氮肥銨態(tài)氮肥 硝酸鉀進入體內(nèi)時間硝酸鉀進入體內(nèi)時間 1小時小時 氯化鉀進入體內(nèi)時間氯化鉀進

33、入體內(nèi)時間 30分鐘分鐘 硫酸鎂進入體內(nèi)時間硫酸鎂進入體內(nèi)時間 20分鐘分鐘 氯化鎂進入體內(nèi)時間氯化鎂進入體內(nèi)時間 15分鐘分鐘 銨態(tài)氮進入體內(nèi)時間銨態(tài)氮進入體內(nèi)時間 2小時小時 硝態(tài)氮進入體內(nèi)時間硝態(tài)氮進入體內(nèi)時間 15分鐘分鐘2、溶液的、溶液的pH值值 溶液酸性，吸收負離子多，有溶液酸性，吸收負離子多，有利于利于H2PO4-、SO42-、BO33-、NO3-吸收。吸收。溶液堿性，吸收陽離子多，有溶液堿性，吸收陽離子多，有利于利于K+、Ca2+、Mg2+、Zn2+吸吸收。收。 3、溶液與葉面接觸時間、溶液與葉面接觸時間 時間少，吸收不完全，無時間少，吸收不完全，無風傍晚好，遇雨重噴，營養(yǎng)液風

34、傍晚好，遇雨重噴，營養(yǎng)液加濕潤劑。加濕潤劑。 4、葉子部位、葉子部位 葉背面有氣孔，易吸收；葉背面有氣孔，易吸收；葉正面液體易存留，注意噴施。葉正面液體易存留，注意噴施。5、作物種類、作物種類雙子葉植物：雙子葉植物： 葉片大，角質(zhì)層薄，有利吸收葉片大，角質(zhì)層薄，有利吸收單子葉植物：單子葉植物： 稻、麥、谷子等作物葉片小、稻、麥、谷子等作物葉片小、厚、加大噴施濃度厚、加大噴施濃度第四節(jié)第四節(jié) 影響作物吸收養(yǎng)分的環(huán)境條件影響作物吸收養(yǎng)分的環(huán)境條件一、溫度一、溫度 在一定范圍內(nèi)，養(yǎng)分吸收隨溫度增加在一定范圍內(nèi)，養(yǎng)分吸收隨溫度增加而加快，溫度過高，酶變性失活。而加快，溫度過高，酶變性失活。 溫度影響：

35、溫度影響： ATP生成量；生成量； 養(yǎng)分移動速度；養(yǎng)分移動速度； 根系酶活性。根系酶活性。 低溫時，陰離子吸收的影響比陽離子低溫時，陰離子吸收的影響比陽離子明顯，如明顯，如:NO3- NH4+,這可能與陰離這可能與陰離子主要是主動吸收有關(guān)，因子主要是主動吸收有關(guān)，因ATP少。少。 越冬作物施水溶性磷，與溫度低、磷越冬作物施水溶性磷，與溫度低、磷擴散系數(shù)小、以陰離子吸收有關(guān)。擴散系數(shù)小、以陰離子吸收有關(guān)。 影響順序：影響順序：PO33- NH4+ K+ SO42- Mg2+ Cl- Ca2+ 二、通氣二、通氣 大氣地面含氧量大氣地面含氧量20.34，土壤空，土壤空氣含氧量氣含氧量1020，正常情況下，正常情況下夠用，但如果含水過多、通氣不夠用，但如果含水過多、通氣不暢，造成氧氣下降。暢，造成氧氣下降。 棉花在棉花在O2小于小于3、玉米小于、玉米小于6生長受影響。生長受影響。 通氣影響吸收的原因：通氣影響吸收的原因： 1、根系的有氧呼吸；、根系的有氧呼吸； 2、土壤的、土壤的Eh； 3、養(yǎng)分的形態(tài)及轉(zhuǎn)化；、養(yǎng)分的形態(tài)及轉(zhuǎn)化； 4、二氧化碳含量。、二氧化碳含量。 深翻整地、中耕松土、形成良好結(jié)構(gòu)深翻整地、中耕松土、形成良好結(jié)構(gòu)